CN112722134A - 电动平衡车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动平衡车，包括：顶壳，包括可相互转动的左顶壳与右顶壳，左顶壳和右顶壳之间设有中顶壳；底壳，包括可相互转动的左底壳与右底壳，左底壳和右底壳之间设有中底壳；转动机构，包括固定座、两个中轴和两对合页，两个中轴分别固定于固定座的两侧，且每个中轴上设有至少一个环形槽，两个中轴上分别套接一对合页，合页内侧对应环形槽的位置设有至少一对凹槽，每个凹槽内设有滚珠，滚珠可在凹槽和环形槽之间活动；两对合页分别固定于左顶壳和左底壳限定的第一空间内和右顶壳和右底壳限定的第二空间内，固定座固定于中顶壳和中底壳限定的第三空间内。借此，本发明电动平衡车的转动机构不仅结构更加稳固，且转动起来更加顺畅。

Description

电动平衡车

技术领域

本发明涉及电动平衡车技术领域，尤其涉及一种两轮的电动平衡车。

背景技术

电动平衡车是一种依靠电力驱动及自我平衡能力控制的代步工具，其运作原理主要是建立在一种被称为动态稳定的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。

目前电动平衡车上主要有独轮和两轮两类。现有两轮电动平衡车包括承载人的左右车体，两个车体可以通过转动机构相互扭动进而驱动行走，但所述转动机构一般采用轴承和轴套实现，一方面轴承和轴套的结构不够稳固，容易发生断轴问题；另一方面轴承和轴套之间的转动不够顺畅，会严重影响用户体验。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种电动平衡车，其转动机构不仅结构更加稳固，且转动起来更加顺畅。

为了实现上述目的，本发明提供一种电动平衡车，包括：

顶壳，包括呈对称设置且可相互转动的左顶壳与右顶壳，所述左顶壳和所述右顶壳之间设有中顶壳；

底壳，包括呈对称设置且可相互转动的左底壳与右底壳，所述左底壳和所述右底壳之间设有中底壳；所述左顶壳和所述左底壳相互固定连接，所述右顶壳和所述右底壳相互固定连接，所述中顶壳和所述中底壳相互固定连接；

个电机车轮组件，固定在所述顶壳和/或所述底壳的两侧；

转动机构，包括固定座、两个中轴和两对合页，所述两个中轴分别固定于所述固定座的两侧，且每个所述中轴上设有至少一个环形槽，所述两个中轴上分别套接有一对所述合页，所述合页内侧对应所述环形槽的位置设有至少一对凹槽，每个所述凹槽内设有滚珠，所述滚珠可在所述凹槽和所述环形槽之间活动；所述两对合页分别固定于所述左顶壳和所述左底壳限定的第一空间内和所述右顶壳和所述右底壳限定的第二空间内，所述固定座固定于所述中顶壳和所述中底壳限定的第三空间内。

根据本发明所述的电动平衡车，所述转动机构的所述固定座包括底板，所述底板两侧分别垂直设有两个侧板，所述底板和所述两个侧板共同构成U型结构，所述两个中轴分别固定于所述两个侧板的外侧。

根据本发明所述的电动平衡车，所述中顶壳的两侧对应所述转动机构的所述两个侧板分别设有一个容置槽，两个所述侧板分别固定于所述容置槽中；所述容置槽的外侧设有通孔，所述转动机构的所述中轴穿过所述通孔。

根据本发明所述的电动平衡车，所述转动机构的所述两个侧板的顶部分别设有裙边，所述裙边固定于所述容置槽中。

根据本发明所述的电动平衡车，所述转动机构的所述两个中轴独立存在；或者

所述转动机构的所述两个中轴连为一体。

根据本发明所述的电动平衡车，还包括：

两个脚垫支架，分别固定于所述左顶壳和所述右顶壳的顶面；

两个脚垫，分别固定于两个所述脚垫支架上；

两个控制器，分别固定于两个所述脚垫支架下方。

根据本发明所述的电动平衡车，还包括：

两个主板，分别固定于所述左顶壳和所述右顶壳内；

至少一个电池，所述电池通过电池卡扣固定于所述左顶壳、所述右顶壳和/或中底壳内。

根据本发明所述的电动平衡车，所述两对合页分别固定于所述左顶壳和所述右顶壳内；和/或

所述两个中轴的两端分别套接有一对所述合页。

根据本发明所述的电动平衡车，每对所述合页包括相互可拆卸式连接的上合页和下合页；

所述上合页内侧设有一个第一半圆形长槽，所述下合页内侧对应设有一个第二半圆形长槽，所述第一半圆形长槽和所述第二半圆形长槽共同形成圆形长槽，所述中轴容置于所述圆形长槽内；

所述上合页内侧设有至少一对第一凹槽，所述下合页内侧对应设有至少一对第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽共同形成所述凹槽，所述滚珠容置于所述凹槽内。

根据本发明所述的电动平衡车，所述上合页和所述下合页在所述圆形长槽的前端处设有至少一个定位结构。

本发明电动平衡车包括有顶壳、底壳、电机车轮组件和转动机构，所述转动机构包括固定座、两个中轴和两对合页，两个中轴分别固定于固定座的两侧，固定座能够使得转动机构的结构更加稳固。两个中轴上分别套接有一对合页，合页设有至少一对与中轴上的环形槽对应的凹槽，每个凹槽内设有滚珠，滚珠可在凹槽和环形槽之间活动，即滚珠球面可在环形槽中来回转动，而固定在合页上的左顶壳与右顶壳也可围绕转动机构转动，进而电动平衡车的两部分的车体都能够自由实现相对转动以实现平衡作用，而且本发明转动机构采用合页、滚珠和中轴的结构更加稳固，并能够使得转动更加顺畅。

附图说明

图1是本发明电动平衡车的立体分解图；

图2是本发明电动平衡车的立体图；

图3是本发明电动平衡车的转动机构的立体分解图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的，本说明书中针对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用，指的是描述的该实施例可包括特定的特征、结构或特性，但是不是每个实施例必须包含这些特定特征、结构或特性。此外，这样的表述并非指的是同一个实施例。进一步，在结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，不管有没有明确的描述，已经表明将这样的特征、结构或特性结合到其它实施例中是在本领域技术人员的知识范围内的。

此外，在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件或部件，所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可以用不同的名词或术语来称呼同一个组件或部件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区分组件或部件的方式，而是以组件或部件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求书中所提及的“包括”和“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“连接”一词在此系包含任何直接及间接的电性连接手段。间接的电性连接手段包括通过其它装置进行连接。

图1～图3示出了本发明电动平衡车的结构，所述电动平衡车100至少包括顶壳10、底壳20、两个电机车轮组件30和转动机构40，所述顶壳10和底壳20构成电动平衡车100的主体框架，其中：

所述顶壳10，包括呈对称设置且可相互转动的左顶壳11与右顶壳12，左顶壳11和右顶壳12之间设有中顶壳13。所述左顶壳11和右顶壳12的形状基本相同且呈对称的左右布置。所述顶壳10可由金属、塑胶等材料制成。电动平衡车100在使用状态时，顶壳10处于最顶部。优选的是，顶壳11与右顶壳12外端分别凸设有两个弧形结构，两个弧形结构分别位于两个电机车轮组件30的上方且覆盖部分电机车轮组件30，通过弧形结构能有效阻挡电机车轮组件30在行走时溅起的泥水，或者防止被卷入异物。

所述底壳20，包括呈对称设置且可相互转动的左底壳21与右底壳22，左底壳21和右底壳22之间设有中底壳23。所述左底壳21与右底壳22的形状基本相同且呈对称的左右布置。所述底壳20可由金属、塑胶等材料制成。电动平衡车100在使用状态时，底壳20处于最底部。所述左顶壳11和左底壳21采用螺接、卡接等方式相互固定连接，左顶壳11和左底壳21共同构成电动平衡车100的左主体。右顶壳12和右底壳22采用螺接、卡接等方式相互固定连接，右顶壳12和右底壳22共同构成电动平衡车100的右主体。中顶壳13和中底壳23采用螺接、卡接等方式相互固定连接。电动平衡车100的左主体和右主体都能够自由实现相对转动。

所述两个电机车轮组件30，固定在顶壳10和/或底壳20的两侧，且可绕顶壳10和/或底壳20转动。本实施例中，电机车轮组件30设置于顶壳10的两侧，且可绕顶壳10转动。相对电机车轮组件30安装在底壳20的现有电动平衡车，其运动行程及速度优势明显。电机车轮组件30包括车轮和轮毂电机，所述轮毂电机直接安装在车轮内，使得电动平衡车100的结构更加紧凑，可节省空间。电机车轮组件30在转动机构40的作用下驱动电动平衡车100前进、后退或者转弯。

所述转动机构40，如图2和图3所示，包括固定座41、两个中轴42和两对合页43，两个中轴42分别固定于固定座41的两侧，固定座41能够使得转动机构40的结构更加稳固。优选的是，所述固定座41、中轴42和合页43采用铝合金等金属材料制成。并且，每个中轴42上设有至少一个环形槽421，两个中轴42上分别套接有一对合页43，所述合页43内侧对应环形槽421的位置设有至少一对凹槽434，每个凹槽431内设有滚珠44，即一个环形槽421上对应有一对滚珠44，滚珠44可在凹槽431和环形槽421之间活动，由于所述滚珠44的球面可在环形槽421中前后转动，使得固定在合页43上的左顶壳11与右顶壳12也可围绕转动机构40前后转动。两对合页43分别固定于左顶壳11和左底壳21限定的第一空间内和右顶壳12和右底壳22限定的第二空间内，优选两对合页43分别固定于左顶壳11和左底壳21上。固定座41固定于中顶壳13和中底壳23限定的第三空间内。优选固定座41固定于中顶壳13上。所述第一空间、第二空间和第三空间内均可容置设有电动平衡车100的电子元件。

当电动平衡车100位于使用状态时，由于左顶壳11和右顶壳12的中间位置安装有转动机构40，因此左顶壳11和右顶壳12可绕转动机构40转动。当用户站立在站立在顶壳10上时，电机车轮组件30通过传感器感测到左顶壳11和右顶壳12的转动信息，即用户身体的倾斜信息，从而进行转动。借此，本发明电动平衡车100的两部分的车体都能够在转动机构40的作用下自由实现相对转动以平衡车体，所述转动机构40采用合页43、滚珠44和中轴42的结构更加稳固，并能够使得转动更加顺畅。

优选的是，所述转动机构40的固定座41包括底板411，如图3所示，底板411两侧分别垂直设有两个侧板412，底板411和两个侧板412共同构成U型结构，两个中轴42分别固定于两个侧板412的外侧。

所述中顶壳13的两侧对应转动机构40的两个侧板412分别设有一个容置槽(图中未示)，两个侧板412通过螺接、卡接等方式分别固定于容置槽中。容置槽的两侧分别设有两个通孔131，以便转动机构40的两个中轴42能够分别穿过通孔131。更好的是，所述转动机构40的两个侧板412的顶部分别设有裙边413，裙边413通过螺接、卡接等方式固定于容置槽中。

本实施例中，所述转动机构40的两个中轴42独立存在，即包括两个独立的中轴40分别固定于固定座41的两侧。实际上，两个中轴42也可以连为一体，即两个中轴42为一个一体成型的中轴结构，该中轴结构穿过固定座41，且中轴结构的两端分别延伸出固定座41的两侧，形成所述两个中轴42。

优选的是，所述转动机构40的两对合页43分别固定于左顶壳11和右顶壳12内。两个中轴42的两端分别套接有一对合页43。

如图3所示，优选每对合页43包括相互可拆卸式连接的上合页431和下合页432。上合页431和下合页432可通过螺接、卡接等方式相互可拆卸式连接。本实施例中，包括两个上合页431和两个下合页432，每个上合页431和对应的一个下合页432通过多个螺丝45相互固定连接，形成两对合页43。

进一步地，所述上合页431内侧设有一个第一半圆形长槽4311，下合页432内侧对应设有一个第二半圆形长槽4321，当上合页431和下合页432连接在一起后，第一半圆形长槽4311和第二半圆形长槽4321共同形成圆形长槽，中轴42容置于圆形长槽内。

进一步地，所述上合页431内侧设有至少一对第一凹槽4312，下合页432内侧对应设有至少一对第二凹槽4322，当上合页431和下合页432连接在一起后，第一凹槽4312和第二凹槽4322共同形成凹槽431，滚珠44容置于凹槽431内，即一个。具体在装配转动机构40时，先将滚珠44置入下合页432的第二凹槽4322，接着套上中轴42于两个下合页432上，分别盖上两个上合页431在在两个下合页432上，在合页件43上的螺丝孔位打入多个螺丝45固定上合页431和下合页432，使得中轴42能固定于转动机构40的中心。滚珠44的球面和中轴42的环形槽421之间可进行前后平面摆动，进行平衡作用。

本实施例中，转动机构40包括有四个滚珠44，两个中轴42上分别设有一个环形槽421，每个环形槽421对应两个滚珠44。实际上，两个中轴42上可分别设有两个个环形槽421，每个环形槽421对应两个滚珠44，即一共有八个滚珠44。本发明两个中轴42上可分别设有N个环形槽421，N≥1，每个环形槽421对应两个滚珠44，滚珠44的个数为4N。环形槽421和滚珠44的数量越多，则转动机构40的转动更加平滑顺畅。

优选的是，上合页431和下合页432在圆形长槽的前端处设有至少一个定位结构433。如图3所示，所述定位结构433优选为定位柱，定位结构433将两个中轴42限制于圆形长槽内，可防止转动机构40偏移活动轨迹，使其能平稳顺畅左右摆动。

优选的是，电动平衡车100还包括：

两个脚垫支架50，分别通过螺接、卡接等方式固定于左顶壳11和右顶壳12的顶面。

两个脚垫60，分别通过螺接、卡接等方式固定于两个脚垫支架50上。所述脚垫60优选采用硅胶制成。为了使得用户在行进过程中站立更稳，脚垫60的上表面可设有摩擦条以增加摩擦力。

两个控制器70，分别通过螺接、卡接等方式固定于两个脚垫支架50下方。控制器70电性连接多个传感器、电源和轮毂电机，控制器根据传感器传输的感测信号控制相应的轮毂电机驱动相应的车轮转动。传感器可包括陀螺仪、感应开关和加速度传感器等。传感器可设置于左顶壳11和右顶壳12内，也可集成到一块主板上。

优选的是，电动平衡车100还包括：

两个主板80，分别通过螺接、卡接等方式固定于左顶壳11和右顶壳12内。主板80优选采用PCBA(Printed Circuit Board Assembly，电路板总成)。在一具体实施例中，两个主板80分别固定于左顶壳11和右顶壳12的螺丝柱上，并用螺丝锁紧。

至少一个电池91，电池91通过电池卡扣92固定于左顶壳11、右顶壳12和/或中底壳23内。在一具体实施例中，电池91包括第一电池、第二电池和第三电池，第一电池和第三电池通过电池卡扣92锁紧在右顶壳12的螺丝柱上，第二电池通过电池卡扣92锁紧在中底壳23的螺丝柱上。

实际上，本发明电动平衡车100还可包括用于开启和关闭的开关单元、用于充电的充电接口、用于显示工作状态的提示板、用于美观的装饰灯等其他电子元件，在此不做赘述。

本发明电动平衡车100在使用中，用户利用脚部的力驱动车体的一部分或者两部分一起扭转，进而使传感器发出感测信号给控制器70，控制器70依据内部的控制程序驱动电机车轮组件30运转，进而让用户转弯、朝前或者朝后运动，因此实现脚控，使用更加方便，控制更加灵活。

综上所述，本发明电动平衡车包括有顶壳、底壳、电机车轮组件和转动机构，所述转动机构包括固定座、两个中轴和两对合页，两个中轴分别固定于固定座的两侧，固定座能够使得转动机构的结构更加稳固。两个中轴上分别套接有一对合页，合页设有至少一对与中轴上的环形槽对应的凹槽，每个凹槽内设有滚珠，滚珠可在凹槽和环形槽之间活动，即滚珠球面可在环形槽中来回转动，而固定在合页上的左顶壳与右顶壳也可围绕转动机构转动，进而电动平衡车的两部分的车体都能够自由实现相对转动以实现平衡作用，而且本发明转动机构采用合页、滚珠和中轴的结构更加稳固，并能够使得转动更加顺畅。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动平衡车，其特征在于，包括：

顶壳，包括呈对称设置且可相互转动的左顶壳与右顶壳，所述左顶壳和所述右顶壳之间设有中顶壳；

底壳，包括呈对称设置且可相互转动的左底壳与右底壳，所述左底壳和所述右底壳之间设有中底壳；所述左顶壳和所述左底壳相互固定连接，所述右顶壳和所述右底壳相互固定连接，所述中顶壳和所述中底壳相互固定连接；

两个电机车轮组件，固定在所述顶壳和/或所述底壳的两侧；

转动机构，包括固定座、两个中轴和两对合页，所述两个中轴分别固定于所述固定座的两侧，且每个所述中轴上设有至少一个环形槽，所述两个中轴上分别套接有一对所述合页，所述合页内侧对应所述环形槽的位置设有至少一对凹槽，每个所述凹槽内设有滚珠，所述滚珠可在所述凹槽和所述环形槽之间活动；所述两对合页分别固定于所述左顶壳和所述左底壳限定的第一空间内和所述右顶壳和所述右底壳限定的第二空间内，所述固定座固定于所述中顶壳和所述中底壳限定的第三空间内。

2.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于，所述转动机构的所述固定座包括底板，所述底板两侧分别垂直设有两个侧板，所述底板和所述两个侧板共同构成U型结构，所述两个中轴分别固定于所述两个侧板的外侧。

3.根据权利要求2所述的电动平衡车，其特征在于，所述中顶壳的两侧对应所述转动机构的所述两个侧板分别设有一个容置槽，两个所述侧板分别固定于所述容置槽中；所述容置槽的两侧分别设有通孔，所述转动机构的所述两个中轴分别穿过所述两个通孔。

4.根据权利要求3所述的电动平衡车，其特征在于，所述转动机构的所述两个侧板的顶部分别设有裙边，所述裙边固定于所述容置槽中。

5.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于，所述转动机构的所述两个中轴独立存在；或者

所述转动机构的所述两个中轴连为一体。

6.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于，还包括：

两个脚垫支架，分别固定于所述左顶壳和所述右顶壳的顶面；

两个脚垫，分别固定于两个所述脚垫支架上；

两个控制器，分别固定于两个所述脚垫支架下方。

7.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于，还包括：

两个主板，分别固定于所述左顶壳和所述右顶壳内；

至少一个电池，所述电池通过电池卡扣固定于所述左顶壳、所述右顶壳和/或中底壳内。

8.根据权利要求1～7任一项所述的电动平衡车，其特征在于，所述两对合页分别固定于所述左顶壳和所述右顶壳内；和/或

所述两个中轴的两端分别套接有一对所述合页。

9.根据权利要求1～7所述的电动平衡车，其特征在于，每对所述合页包括相互可拆卸式连接的上合页和下合页；

所述上合页内侧设有一个第一半圆形长槽，所述下合页内侧对应设有一个第二半圆形长槽，所述第一半圆形长槽和所述第二半圆形长槽共同形成圆形长槽，所述中轴容置于所述圆形长槽内；

所述上合页内侧设有至少一对第一凹槽，所述下合页内侧对应设有至少一对第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽共同形成所述凹槽，所述滚珠容置于所述凹槽内。

10.根据权利要求9所述的电动平衡车，其特征在于，所述上合页和所述下合页在所述圆形长槽的前端处设有至少一个定位结构。

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